Nanoscale spectroscopy on photo-induced dynamics in materials by femtosecond time-resolved scanning tunneling microscopy
Project/Area Number |
15H05734
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
重川 秀実 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20134489)
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Project Period (FY) |
2015-05-29 – 2018-03-31
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Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2017)
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Budget Amount *help |
¥149,760,000 (Direct Cost: ¥115,200,000、Indirect Cost: ¥34,560,000)
Fiscal Year 2017: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000)
Fiscal Year 2016: ¥40,170,000 (Direct Cost: ¥30,900,000、Indirect Cost: ¥9,270,000)
Fiscal Year 2015: ¥83,980,000 (Direct Cost: ¥64,600,000、Indirect Cost: ¥19,380,000)
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Keywords | 走査プローブ顕微鏡 / 時間分解測定 / 長短パルスレーザー / 光誘起ダイナミックス / トンネル分光 |
Outline of Annual Research Achievements |
これまでに,スピンダイナミックスまで含めた時間分解STM測定を可能にしてきたが、トンネル電流として得られる信号は通常の光学的な測定に比べて非常に微弱であり、光強度が格段に弱くなる励起波長での測定は困難で、対象がGaAsを主とする材料に限られていた。そこで、多様な系を対象とした時間分解STM測定が可能になるよう新しい励起システムを構築し新しい物理を探索することを目的とした。初年度は、波長変換を行いながら時間分解測定が可能となる励起系の仕組みを完成させ、目的とする試料の準備について新しい結果を得るなどの成果を得た。次年度は、同システムを用いた実験を進め、トポロジカル絶縁体(Bi2Te2S3)やMoS2単層、2層構造、等を対象として時間分解測定を行う事に成功した。また、WS2上に形成したWS2/MoS2ヘテロ構造界面で、新しい準位が形成されることを見出し前年度に続きNature系の雑誌であるScientific Reportsに発表した。更に、測定をTHz領域に展開し、単一パルス内の位相(carrier envelope phase: CEP)を制御することで、STM探針に印加する電場(従ってトンネル電流)をサブサイクルでコヒーレントに制御することに成功した。同成果は、Nature Photonicsに掲載された。本年度は、1月弱の期間であったが、上記結果を基に実験を進め、現有多探針STMによるWSe2の時間分解測定に成功した。併せて、THz-STMにおいて、配線やチラーの振動によるノイズを抑えることで、10fA程度の微弱トンネル電流信号計測が可能となり、損傷を受けやすい有機系を含めた幅広い試料を対象とする路が拓けた。
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Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(5 results)
Research Products
(80 results)
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[Journal Article] Modulation of electrical potential and conductivity in an atomic-layer semiconductor heterojunction2016
Author(s)
Y. Kobayashi, S. Yoshida, R. Sakurada, K. Takashima, T. Yamamoto, T. Saito, S. Konabe, T. Taniguchi, K. Watanabe, Y. Maniwa, O. Takeuchi, H. Shigekawa, Y. Miyata
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 6
Issue: 1
Pages: 31223-31223
DOI
NAID
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Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Optically visible phase separation between Mott-Hubbard and charge-density-wave domains in a Pd-Br chain complex2016
Author(s)
T. Yoshida, S. Takaishi, H. Iguchi, H. Okamoto, H. Tanaka, S. Kuroda, Y. Hosomi, S. Yoshida, H. Shigekawa, T. Kojima, H. Ohtsu, M. Kawano, B. K. Breedlove, L. Gué rin, and M. Yamashita
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Journal Title
ChemistrySelect
Volume: 2
Issue: 2
Pages: 259-263
DOI
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Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] WS2/MoS2ヘテロ構造における一次元閉じ込めポテンシャルの形成2017
Author(s)
小林佑, 吉田昭二, 櫻田龍司, 高島健悟, 山本貴博, 斉藤哲輝, 小鍋哲, 谷口尚, 渡邊賢司, 真庭豊, 武内修, 重川秀実, 宮田耕充
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学 豊中キャンパス, (大阪府豊中市)
Year and Date
2017-03-17
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Author(s)
T. Takeuchi, S. Mori, A. Ueda, S. Honda, S. Yoshida, O. Takeuchi, Y. Maniwa, Y. Miyata, H. Shigekawa
Organizer
24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM24) 第30回 特別研究会「走査型プローブ顕微鏡」
Place of Presentation
ハワイコンベンションセンター, Hawaii, USA
Year and Date
2016-12-14
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Author(s)
S. Mori, S. Sasaki, Y. Kobayashi, L. Zheng, S. Yoshida, T. Takeuchi, H. Shigekawa, K. Suenaga, Y. Maniwa, Y. Miyata
Organizer
第50回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
Place of Presentation
東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール, (東京都文京区)
Year and Date
2016-02-20
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Author(s)
H. Shigekawa
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Gingko-Hall, Osaka University, Osaka
Year and Date
2015-12-02
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